Wie Crashtests funktionieren

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Bildergalerie für Autosicherheit

Versicherungsinstitut für Straßenverkehrssicherheit / AP
Crashtest-Programme retten Leben. Sehen Sie mehr Autosicherheitsbilder.

Crashtest-Dummies waren Gegenstand von öffentlichen Bekanntmachungen, Cartoons, Parodien und sogar dem Namen einer Band. Echte Crashtest-Dummies sind jedoch echte Lebensretter als integraler Bestandteil von Crashtests für Kraftfahrzeuge. Obwohl Autos jedes Jahr ein wenig sicherer werden und die Todesraten sinken, sind Autounfälle immer noch eine der Hauptursachen für Tod und Verletzung in den USA.

Einer der Gründe, warum Autos sicherer wurden, ist ein gut etabliertes Testprogramm. In diesem Artikel erfahren Sie alles über Crashtests in Kraftfahrzeugen, einschließlich Crashtest-Programmen, Bewertungen, Dummies und zukünftigen Verbesserungen. Sie werden erstaunt sein, wie viel Gedanken und Vorbereitung darauf verwendet werden, dass sichere Autos auf den Straßen fahren!

- Die Aufgabe des Dummys ist es, einen Menschen während eines Absturzes zu simulieren und gleichzeitig Daten zu sammeln, die von einem menschlichen Insassen nicht erfasst werden könnten.

Alle Frontal-Crash-Tests in den USA werden mit demselben Dummy-Typ durchgeführt, dem Hybrid III-Dummy. Dies garantiert konsistente Ergebnisse. Ein Dummy besteht aus Materialien, die die Physiologie des menschlichen Körpers nachahmen. Zum Beispiel hat es einen Rücken, der aus abwechselnden Schichten von Metallscheiben und Gummipads besteht.

Die Dummies sind in verschiedenen Größen erhältlich (klicken Sie hier, um einige der Dummies zu sehen) und werden nach Perzentil und Geschlecht bezeichnet. Zum Beispiel repräsentiert der männliche Dummy mit dem fünfzigsten Perzentil den mittelgroßen Mann - er ist größer als die Hälfte der männlichen Bevölkerung und kleiner als die andere Hälfte. Dies ist der Dummy, der am häufigsten bei Crashtests verwendet wird. Es wiegt 77 kg und ist 1,78 m groß.

Die Dummies enthalten drei Arten von Instrumenten:

  • Beschleunigungsmesser
  • Lastsensoren
  • Bewegungssensoren

Beschleunigungsmesser
Diese Geräte messen die Beschleunigung in eine bestimmte Richtung. Diese Daten können verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung zu bestimmen. Die Beschleunigung ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Geschwindigkeit ändert. Wenn Sie beispielsweise Ihren Kopf gegen eine Mauer schlagen, ändert sich die Geschwindigkeit Ihres Kopfes sehr schnell (was weh tun kann!). Aber wenn Sie Ihren Kopf gegen ein Kissen schlagen, ändert sich die Geschwindigkeit Ihres Kopfes langsamer, wenn das Kissen zerquetscht (und es tut nicht weh!)..

Der Crashtest-Dummy hat überall Beschleunigungsmesser. Im Kopf des Dummys befindet sich ein Beschleunigungsmesser, der die Beschleunigung in alle drei Richtungen misst (von vorne nach hinten, von oben nach unten, von links nach rechts). Es gibt auch Beschleunigungsmesser in Brust, Becken, Beinen, Füßen und anderen Körperteilen.


Ein Diagramm der Kopfbeschleunigung während eines Crashtests

Die obige Grafik zeigt die Beschleunigung des Kopfes des Fahrers während eines Frontalcrashs mit 56,3 km / h. Beachten Sie, dass es sich nicht um einen konstanten Wert handelt, sondern während des Absturzes auf und ab schwankt. Dies spiegelt die Art und Weise wider, wie sich der Kopf während eines Unfalls verlangsamt. Die höchsten Werte werden erzielt, wenn der Kopf auf harte Gegenstände oder den Airbag trifft.

Lastsensoren
Im Inneren des Dummys befinden sich Lastsensoren, die die Kraft messen, die während eines Unfalls auf verschiedene Körperteile ausgeübt wird.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Ein Diagramm der Kraft im Femur des Fahrers während eines Unfalls

Die obige Grafik zeigt die Kraft in Newton im Femur des Fahrers (dem Oberschenkelknochen) während eines Frontalcrashs mit 35 Meilen pro Stunde. Die maximale Belastung des Knochens kann verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs zu bestimmen.

Bewegungssensoren
Diese Sensoren werden in der Brust des Dummys verwendet. Sie messen, wie stark sich die Brust während eines Unfalls auslenkt.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Die Durchbiegung der Brust während eines Frontalaufpralls von 35 Meilen pro Stunde

Der obige Scan zeigt die Durchbiegung des Fahrers während eines Unfalls. Bei diesem speziellen Unfall wird die Brust des Fahrers um 46 mm zusammengedrückt. Diese Verletzung wäre schmerzhaft, aber wahrscheinlich nicht tödlich.

Schauen wir uns nun einen echten Crashtest an.

Die National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) führt im Rahmen des New Car Assessment Program zwei Arten von Crashtests durch.

  • 35 Meilen pro Stunde Frontalaufprall - Bei 56 km / h fährt das Auto direkt auf eine feste Betonbarriere. Dies entspricht einem Auto, das sich mit 35 Meilen pro Stunde bewegt und ein anderes Auto mit vergleichbarem Gewicht trifft, das sich mit 35 Meilen pro Stunde bewegt.

  • 35 Meilen pro Stunde Seitenaufprall - Ein 1.368 kg schwerer Schlitten mit einem verformbaren "Stoßfänger" fährt in die Seite des Testfahrzeugs. Die Reifen des Schlittens sind abgewinkelt. Der Test simuliert ein Auto, das eine Kreuzung überquert und von einem rot beleuchteten Auto seitlich abgewischt wird. Der Schlitten bewegt sich tatsächlich mit 38,5 Meilen pro Stunde, aber wenn Sie rechnen, entspricht dies einem Seitenaufprall von 35 Meilen pro Stunde, da die Räder des Schlittens abgewinkelt sind.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Klicken Sie auf dieses Bild, um ein Video eines tatsächlichen Crashtests zu sehen.
(Videozeit: 2 Minuten, 33 Sekunden)

Crashtest-Farbe
Bevor die Crashtest-Dummies in das Fahrzeug eingesetzt werden, tragen die Forscher Farbe auf sie auf. Auf die Körperteile der Dummies, die bei einem Unfall am wahrscheinlichsten treffen, werden verschiedene Farben aufgetragen. Die Knie, das Gesicht und die Bereiche des Schädels der Puppe sind jeweils mit einer anderen Farbe bemalt. Auf dem folgenden Foto können Sie sehen, dass die blaue Farbe vom Gesicht des Dummys auf dem Airbag verschmiert ist und dass sein linkes Knie (rot lackiert) die Lenksäule berührt.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Der mehrfarbige Lack auf der Puppe zeigt, wo die verschiedenen Körperteile auf das Auto treffen.

Wenn Forscher eine besonders große Beschleunigung in den Daten der Beschleunigungsmesser im Kopf des Dummy-Fahrers feststellen, zeigen die Farbmarkierungen im Auto an, welcher Körperteil auf welchen Teil des Fahrzeugs in der Kabine trifft. Diese Informationen helfen Forschern, Verbesserungen zu entwickeln, um diese Art von Verletzung bei zukünftigen Unfällen zu verhindern.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Die Knie des Beifahrers auf der Beifahrerseite stießen während des Unfalls auf das Armaturenbrett. Beachten Sie auch, dass nichts aus dem Motorraum in die Kabine eingedrungen ist. Der Motor der meisten Autos ist so montiert, dass er bei einem Unfall nach hinten und unten gedrückt wird, damit er nicht in die Kabine gelangt.

Schauen wir uns jetzt einen Frontalaufpralltest mit 35 Meilen pro Stunde an.

Fahrzeugeinrichtung
Das Foto unten zeigt einen Van, der zum Absturz bereit ist. Die Dummies wurden im Auto platziert und sind in Position. Alle Instrumente am Auto und an den Dummies wurden angeschlossen und überprüft. Dem Auto wird Ballast hinzugefügt, so dass das Gewicht des Crashtest-Fahrzeugs - und die Verteilung dieses Gewichts - dem eines voll beladenen Fahrzeugs entspricht. Ein Geschwindigkeitssensor wurde am Auto montiert und so positioniert, dass er durch einen Pickup fährt, sobald das Auto die Barriere berührt.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Ein Minivan vor einer Barriere (beachten Sie den Geschwindigkeitssensor der Kamera)

Es gibt 15 Hochgeschwindigkeitskameras, darunter mehrere unter dem Auto, die nach oben zeigen. Sie schießen ungefähr 1.000 Bilder pro Sekunde. Als nächstes wird das Auto von der Barriere zurückgezogen und auf einen Unfall vorbereitet. Eine in einer Schiene montierte Riemenscheibe zieht das Auto die Landebahn hinunter. Das Auto trifft die Barriere mit 35 Meilen pro Stunde. Es dauert nur etwa 0,1 Sekunden ab dem Zeitpunkt, an dem das Auto die Barriere erreicht, bis es anhält.

Nach dem Absturz
Schauen wir uns einige Bilder an. Dieses Auto erhielt in diesem Frontal-Crash-Test vier Sterne für beide Insassen.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Die Vorderseite desselben Autos vor und nach dem Test

Wie Sie sehen können, ist die Vorderseite des Autos nach dem Test vollständig gequetscht. Dies ist gut, da das Auto zerquetscht werden und zusammenbrechen muss, um die kinetische Energie zu absorbieren und das Auto anzuhalten.


Foto mit freundlicher Genehmigung von NHTSA
Eine bessere Sicht auf die Front Quetschen

Die Vorderseite des Lieferwagens wird bis zu den Vorderrädern zusammengedrückt, die zurückgeschoben werden. Bei diesem Absturz wurde der Van tatsächlich 58 cm kürzer!

Offensichtlich wäre der ideale Absturz überhaupt kein Absturz. Aber nehmen wir an, Sie werden abstürzen und die bestmöglichen Überlebenschancen haben. Wie können alle Sicherheitssysteme zusammenkommen, um Ihnen einen möglichst reibungslosen Crash zu ermöglichen??

Das Überleben eines Absturzes dreht sich alles um kinetische Energie. Wenn sich Ihr Körper mit 56 km / h bewegt, hat er eine bestimmte Menge an kinetischer Energie. Wenn Sie nach dem Absturz zum Stillstand kommen, haben Sie keine kinetische Energie mehr. Um das Verletzungsrisiko zu minimieren, möchten Sie die kinetische Energie so langsam und gleichmäßig wie möglich entfernen. Einige der Sicherheitssysteme in Ihrem Auto helfen dabei.

Idealerweise verfügt Ihr Auto über Gurtstraffer und Kraftbegrenzer. Beide schnallen sich sehr bald an, nachdem Ihr Auto die Barriere erreicht hat, aber bevor der Airbag ausgelöst wird. Der Sicherheitsgurt kann dann einen Teil Ihrer Energie absorbieren, wenn Sie sich in Richtung Airbag bewegen. Millisekunden später würde die Kraft im Sicherheitsgurt, die Sie zurückhält, Sie verletzen, sodass die Kraftbegrenzer jetzt einschalten und sicherstellen, dass die Kraft in den Sicherheitsgurten nicht zu hoch wird.

Als nächstes löst der Airbag etwas mehr Ihrer Vorwärtsbewegung aus und absorbiert sie, während er Sie davor schützt, etwas Hartes zu treffen.

Bei diesem hypothetischen Crash haben alle Sicherheitssysteme im Auto zusammengearbeitet, um Sie zu verlangsamen. Wenn Sie Ihren Sicherheitsgurt nicht angelegt haben, ist die erste Stufe Ihres Schutzes verloren und es wird viel mehr weh tun, wenn Sie in den Airbag schlagen. Viele Autos haben Gurtstraffer und Kraftbegrenzer, aber es gibt noch einige aufregendere Sicherheitsverbesserungen.

Es scheint, als würden Airbags fast überall in Autos sprießen. Und wenn sie dazu beitragen, dass Ihr Körper während einer Kollision nicht auf harte Gegenstände trifft, machen sie ihren Job. Aber es gibt immer Raum für Verbesserungen. Im Moment (und in absehbarer Zukunft) liegt der Schwerpunkt auf Sicherheitsausrüstung darauf, sie "intelligenter" zu machen.

Der jüngste Fortschritt in der Sicherheitsausrüstung ist bekannt als intelligenter Airbag. Diese Airbags können je nach Gewicht und Sitzposition des Insassen sowie nach der Intensität des Unfalls mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Drücken ausgelöst werden.

Leider kann das Auslösen eines Airbags manchmal zu schweren Verletzungen und sogar zum Tod des Fahrers oder Beifahrers führen. Die neue Technologie in fortschrittlichen Frontalairbagsystemen soll dieses mögliche Risiko verringern und die Leistung des Airbags selbst verbessern. Die Implementierung dieser neuen Technologie wird ernst genommen - so sehr, dass eine Änderung des Federal Motor Vehicle Safety Standard Nr. 208 vorgenommen wurde. Diese Änderung erfordert, dass die Hersteller in den nächsten Jahren dieses neue Airbagsystem installieren in all ihren neuen Modellfahrzeugen, die zum Verkauf bestimmt sind, so dass bis zum 1. September 2005 alle Modellfahrzeuge 2006 mit dem System ausgestattet sein werden.

In Zukunft werden wir sehen Sicherheitsgurt Dadurch werden auch das Gewicht und die Position der Insassen erfasst und die Spannung und die maximale Kraft entsprechend angepasst.

Die Technologie ermöglicht es den Automobilherstellern, sicherere und intelligentere Fahrzeuge zu entwickeln und herzustellen, und die Verbraucher unterstützen diesen Trend eindeutig, was sich in den Kaufmustern widerspiegelt. Es kann sein, dass viele Autos und Crashtest-Dummies zerstört werden, aber die Informationen aus Autounfalltests bedeuten, dass Sie und Ihre Lieben einen Autounfall ohne oder mit nur geringen Verletzungen überleben können.

Erweiterte Frontalairbags
Laut NHTSA sind diese Fahrzeuge entweder derzeit nach den Anforderungen für erweiterte Frontalairbags zertifiziert oder werden irgendwann am oder vor dem 1. September 2004 nach den Anforderungen für erweiterte Frontalairbags zertifiziert.
  • BMW 525i, 530i, 545i
  • BMW 645Ci & 645Ci Cabrio
  • BMW X3 (2.5i & 3.0i)
  • BMW Z4 Roadster (2.5i & 3.0i)
  • Dodge Durango
  • Jeep Liberty
  • Ford Escape
  • Ford F-150
  • Ford Taurus / Sable
  • Mazda 3
  • Mazda Tribut
  • Mazda MPV
  • Jaguar S-TYPE
  • Jaguar XJ
  • Jaguar X-TYPE
  • Cadillac Escalade
  • Cadillac Escalade EXT
  • Cadillac Escalade ESV
  • Chevrolet Lawine
  • Chevrolet Silverado
  • Chevrolet Suburban
  • Chevrolet Tahoe
  • GMC Yukon, Yukon XL, Yukon Denali, Yukon XL Denali
  • GMC Sierra
  • Honda Accord
  • Honda Odyssey
  • Acura MDX
  • Hyundai Elantra
  • Kia LD
  • Mitsubishi Galant
  • Nissan Pathfinder Armada
  • Nissan Quest
  • Nissan Titan (King Cab & Crew Cab)
  • Subaru Vermächtnis
  • Subaru Outback
  • Suzuki Grand Vitara XL-7
  • Lexus RX330
  • Lexus ES330
  • Toyota Camry
  • Toyota Highlander
  • Volkswagen New Beetle
  • Volkswagen New Beetle Cabrio
Quelle: Nationale Behörde für Straßenverkehrssicherheit

In den letzten Jahren sind Autos viel sicherer geworden. Ein Grund dafür ist, dass Sicherheit heute ein Verkaufsargument für Neuwagen ist - die Menschen suchen und kaufen tatsächlich sicherere Autos. In den USA stürzt die NHTSA Autos ab und analysiert Daten mit dem Ziel, die Autosicherheit zu verbessern.

Die Autohersteller selbst stürzen jedes Jahr viele Fahrzeuge ab. Autohersteller müssen bescheinigen, dass ihre Autos den Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS) entsprechen. Diese Regeln decken alles ab, von der Helligkeit der Blinkerlampen bis zu den Crashtest-Anforderungen. Autohersteller müssen sicher sein, dass das Auto alle FMVSS-Anforderungen erfüllt, wenn die NHTSA zu einem Händler in den USA geht, ein Auto kauft und mit 30 Meilen pro Stunde abstürzt. Um sicherzustellen, dass alle unterschiedlichen Kombinationen von Motoren, Getrieben und Zubehör funktionieren, könnten die Autohersteller selbst 60 bis 100 Fahrzeuge zum Absturz bringen.

Es ist selten, dass ein Auto die FMVSS-Anforderungen nicht erfüllt. Um die Autohersteller noch mehr herauszufordern und den Verbrauchern, die Autos kaufen, wertvolle Informationen zu liefern, startete die NHTSA ihre Programm zur Bewertung neuer Autos (NCAP). NCAP stürzt Autos sowohl beim Frontal- als auch beim Seitenaufprall mit 56 km / h ab und bewertet die Autos anhand der Wahrscheinlichkeit, dass die Insassen bei einem Unfall verletzt werden. Sie können die Bewertungen online finden, eine gute erste Anlaufstelle bei der Suche nach einem neuen Auto.

Wie hoch sind meine Chancen, ernsthaft verletzt zu werden??
Dies ist eine ziemlich schwierige Frage. Um darauf zu antworten, müssen wir a definieren schwere Verletzung. Es wurde viel Forschung betrieben (und wird noch durchgeführt), um Verletzungen zu klassifizieren. Crash-Test-Forscher entwickelten einen Standard namens Abgekürzte Verletzungsskala (AIS) zur Klassifizierung verschiedener Verletzungen. Dieselben Forscher veröffentlichten ein Handbuch, das detaillierte Beschreibungen aller Verletzungen enthält, die normalerweise bei Autounfällen auftreten. Jeder Verletzung wird ein Rang zugewiesen, der davon abhängt, wie schwer sie war: 1 sind nur kleine Schnitte und Blutergüsse; 3 weist auf eine schwere Verletzung hin, die eine sofortige medizinische Behandlung erfordert und lebensbedrohlich sein kann; 6 ist tödlich.

Bewertungssysteme
Forscher haben Crashtest-Daten verwendet, um die Wahrscheinlichkeit von Verletzungen zu bestimmen, die bei einem Crash auftreten können. Darüber hinaus wurden diese Daten verwendet, um das Sternensystem der NHTSA zu erstellen. Dieses System erleichtert den Verbrauchern das Verständnis der Sicherheit von Kraftfahrzeugen beim Autokauf.

Im Frontalabstürze, Die Sternebewertung wird durch die schlechteste Bewertung nach diesen drei Kriterien bestimmt:

  • Kriterien für Kopfverletzungen (HIC)
  • Brustverzögerung
  • Femurlast

Um eine Fünf-Sterne-Bewertung zu erhalten, müssen alle drei Kriterien unter dem Wert liegen, der eine 10-prozentige Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen anzeigt. Für jeden durchgeführten Beifahrertyp (Frontal- oder Seitenaufprall) gibt es für jeden Beifahrer eine Sternebewertung..

Bewertungen für Frontalaufpralltests
Anzahl der Sterne Ergebnis
5 10% oder weniger Wahrscheinlichkeit einer schweren Verletzung
4 11% bis 20% Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen
3 21% bis 35% Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen
2 36% bis 45% Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen
1 46% oder mehr Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen

Im Seitenaufprall stürzt ab, Es gibt zwei Kriterien:

  • Thorax-Trauma-Index (TTI)
  • Seitliche Beckenbeschleunigung (LPA)
Um bei Seitenaufprallunfällen eine Fünf-Sterne-Bewertung zu erreichen, müssen beide Kriterien in einem Bereich liegen, der eine Wahrscheinlichkeit von weniger als 5 Prozent für schwere Verletzungen anzeigt.

Bewertungen für Seitenaufpralltests
Anzahl der Sterne Ergebnis
5 5% oder weniger Wahrscheinlichkeit einer schweren Verletzung
4 6% bis 10% Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen
3 11% bis 20% Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen
2 21% bis 25% Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen
1 26% oder mehr Wahrscheinlichkeit einer schweren Verletzung

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